[发明专利]自动导航小车系统及多任务控制方法

说明书

技术领域

本发明自动导航小车系统及其多任务控制方法属于运输车辆领域。

背景技术

2007年度，我国物流费用在GDP中约占18％，居于高位。制造业物流总额在社会物流总额中占到74.7％。而物料的装卸搬运是物流过程中发生频率高，耗用时间长，所需费用大的作业活动。为了降低制造业成本并提高效率，自动搬运技术将是一种很好的手段。另外，自主导航搬运车是当今柔性制造系统和自动化仓储系统中物流运输的有效手段。自主导航搬运车通过运用自动运输系统搬运货物，并能在互不干扰的情况下将货物高效可靠地送达目的地。自主导航搬运车的使用可以极大地减轻了人们的劳动强度，提高了物流运作效率和服务质量，降低了物流成本。

目前，市场上具有视觉、激光以及GPS等导航方式的自动运行小车系统，这些产品的价格昂贵，性价比不高，不便于推广。采用磁条方式进行导航的自动运行小车系统成本低，性价比高，便于在各种行业普及。采用磁条方式进行导航自动运行小车进行系统控制时，通常采用在行走磁条的侧面敷设1条、2条、3条磁条进行辅助控制，这种方法具有信息量少，只能执行简单任务；而且敷设多条磁条，占用空间较大，导致定位精度低等缺陷。

发明内容

本发明是针对现有技术中的不足之处，而提供一种自主导航自动引导小车系统及多任务控制方法，该方法主要采用在地面上敷设磁条和RFID标签，中央控制器通过对模拟信息和数字信息混合处理并与无线数据传输技术相结合，实现复杂的自动运行小车系统中灵活控制和多任务分配；该方法可以灵活变更，并且可以储存多种控制信息，很好的符合各种系统的柔性需求以及复杂任务的控制。

本发明的目的是通过以下措施来达到的，自动导航小车系统包含小车部分和引导部分，小车部分由车体、电控箱、中央控制器、电池组、驱动机构、悬挂机构、路面磁条信号传感器、路面RFID射频识别标签卡读写器、防撞机构等构成。引导部分由敷设在路面上的磁条和RFID射频识别标签卡组成。在车体上设置安装电控箱，中央控制器安装在电控箱内，在车体上安装电池组，在车体上安装驱动机构，在车体上安装悬挂机构，在车体上安装防撞机构，在车体上安装路面磁条信号传感器，在车体上安装路面RFID射频识别标签卡读写器，路面磁条信号传感器和路面RFID射频识别标签卡读写器安装在车体纵向对称剖面内的中心线上，而且路面磁条信号传感器安装在车体中驱动部分行驶方向的前方，路面RFID射频识别标签卡读写器安装在车体的头部或尾部。

车体采用整体型构造，结构简洁；负载方式多样化，可以进行尾部牵引，背部直接负载等。

中央控制器以基于微处理器为主体控制器，配备多种协议的接口与外接的各种功能模块进行连接。中央控制器对电池状态进行实时监控。

路面磁条信号传感器与中央控制器的AD模块进行直接连接，将路面磁条信号传感器输出的模拟信号进行过压保护以及信号滤波处理后送到微处理器的AD输入口，由微处理器转换为数字信号中进行处理。微处理器不定时对路面磁条信号传感器进行复位，使路面磁条信号传感器工作稳定。

RFID射频识别标签卡读写器通过RS232串口协议与中央控制器进行连接，中央控制器内部采用MAX232进行电平转换处理。

系统的多级安全装置通过IO点与中央控制器进行连接，中央控制器内部对IO点电平上拉处理，消除外界的干扰信号。

无线局域网控制器通过RS485串口协议与中央控制器进行连接，中央控制器内部采用MAX481进行RS485串口协议处理。

无线数据通信模块通过RS485串口协议与中央控制器进行连接，中央控制器内部采用MAX481进行RS485串口协议处理。无线数据通信模块采用433MHz中频模块，采用调频技术进行抗干扰处理，使模块的数据传输具有很好的稳定性。

EEPROM存储器通过高速IIC数据协议与中央控制器进行连接。

驱动电机通过DA模块以及IO点与中央控制器进行连接，中央控制器内部对IO点采用ULN2003进行电平变换，对驱动能力进行扩充。中央控制器内部采用DAC5573将8位串行数字信号转化为模拟信号，实现对驱动电机进行精确控制。

人机信息装置通过RS485串口协议与中央控制器进行连接，中央控制器内部采用MAX481进行RS485串口协议处理。

操作开关与报警装置通过IO点与中央控制器进行连接，中央控制器内部对IO点采用ULN2003进行电平变换，对驱动能力进行扩充。